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El Puerto de la Cruz se encuentra situado en el litoral de la comarca natural del Valle de La Orotava, en la vertiente norte de la Isla de Tenerife, la mayor de las Islas Canarias. Este archipiélago atlántico, distante 100 kilómetros de África y 1.500 de la Península Ibérica, fue conocido en la antigüedad como el Jardín de las Hespérides o Las Afortunadas. Surgió geológicamente en el Terciario, emergiendo del fondo marino por una serie de erupciones volcánicas.

El Valle de La Orotava es una gran depresión de aproximadamente 150 kilómetros cuadrados que desciende en forma de rampa inclinada desde la Cordillera Dorsal hasta el Atlántico. Sobre la génesis de este valle han existido numerosas interpretaciones a lo largo del tiempo. La más aceptada en la actualidad es la que lo define como un valle intercolinar formado a partir de los fenómenos eruptivos en sus bordes, mientras que en el centro conoció un periodo de calma.

El eminente geólogo portuense Telesforo Bravo explicó que el espacio que ocupa actualmente el casco de Puerto de la Cruz “fue ganado al mar en dos fases volcánicas. La primera, de fecha antiquísima, las lavas bajaron por los valles de los barrancos de Martiánez y San Felipe, donde había sendas playas y así se formaron los dos grandes bajíos, el de Martiánez y el de Mequinez (…) La siguiente fase volcánica que modificó profundamente la citada bahía, inundándola de lava y donde se levanta el casco del Puerto, tuvo lugar en 1430. Se produjeron cuatro puntos de emisión, dos de los cuales, La Montaña de Las Arenas y La Montañeta, afectaron a nuestro litoral. De la primera bajaron torrentes de lava que, saltando la Montaña del Taoro, inundaron la bahía desde San Telmo, Punta del Viento, Santo Domingo, Penitente hasta la Casa de La Aduana. Entre estas lavas y el bajío de Mequinez quedó un ancho canal que fue el Charco de los Camarones, hoy Plaza del Charco. Las lavas de La Montañeta alcanzaron la costa desde el camino del Burgado hasta la margen izquierda del Barranco de San Felipe, irrumpiendo en el mar y formando Punta Brava”.

El accidente topográfico más relevante del territorio municipal es La Montaña de La Horca o de Las Arenas, de 243 metros de altitud. El término jurisdiccional ocupa hoy una superficie de 890 hectáreas -casi 9 kilómetros cuadrados-, lo que le convierte en el más pequeño del Archipiélago canario. Los lindes vigentes se fijaron entre 1840 y 1847, como consecuencia directa de los cordones sanitarios establecidos durante una grave epidemia de fiebre amarilla.

La costa portuense, como ocurre en todo el Norte de Tenerife, es acantilada, sobre todo en los sectores de Punta Brava y Martiánez. El encuadre geográfico condiciona la benignidad climática de la ciudad. Su clima extremadamente moderado y templado a lo largo de todo el año, sin grandes oscilaciones entre las máximas y las mínimas, ya fue recomendado en el siglo XIX por la Sociedad Médica Británica. En realidad, el Puerto goza de un microclima particular que Viera y Clavijo definió como “sano, alegre, sin calor que ofenda ni frío que incomode”. Este fenómeno es fruto de la confluencia de una serie de factores naturales, derivados de su proximidad del Trópico de Cáncer. Las estadísticas científicas señalan que Puerto de la Cruz tiene al año más de 1.900 horas de sol al año. Su clima es de tipo estepario, cálido, con veranos secos, propio de todo el litoral de la isla de Tenerife, sobre todo de su costado norte. Se caracteriza por mantener unas temperaturas relativamente elevadas y sin grandes variaciones a lo largo de todo el año, que oscilan entre los 22 grados de máxima y los 15 de mínima, con 18 de promedio anual. La humedad relativa es del 75 por ciento. La precipitación media anual roza los 460 mm., repartida en 75 días de lluvia de media por año.